解 瑩

（兗礦集團鮑店煤礦機電工區(qū),山東 鄒城 273516）

煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

解 瑩

（兗礦集團鮑店煤礦機電工區(qū),山東 鄒城 273516）

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，全世界都面臨著嚴(yán)重的資源和能源危機，現(xiàn)階段我國的形勢也不容樂觀。因此，開發(fā)新能源，提高能源效率，節(jié)約能源是解決能源危機的重要途徑。變頻節(jié)能技術(shù)是一種重要的節(jié)流方法被應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。本文重點探討了變頻節(jié)能技術(shù)在多種煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用，并對其未來的發(fā)展進行了展望。

煤礦機電設(shè)備;變頻節(jié)能技術(shù);技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展趨勢

0 引言

我國煤礦資源較為豐富，煤礦產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位，對我國國民經(jīng)濟的快速增長發(fā)揮了巨大作用。但目前，我國煤礦開采行業(yè)形勢不容樂觀，不僅耗能嚴(yán)重，且生產(chǎn)效率也較低。變頻節(jié)能技術(shù)作為一種重要的節(jié)流方法在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的節(jié)能效率。比如，在礦井中通過應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)后，水泵、風(fēng)機等設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率較之前都有極大提高；再如，礦井中的重要動力負荷設(shè)備礦井提升機、空壓機、煤礦采掘運輸機等設(shè)備在啟動、加減速、制動等方面發(fā)揮了巨大的節(jié)能效果。因此，變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦的安全生產(chǎn)中具有重要的推廣價值。

1 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用分析

隨著變頻節(jié)能技術(shù)安全節(jié)能的功能逐漸凸顯，因此該技術(shù)在我國煤礦機電設(shè)備中被廣泛推廣應(yīng)用。筆者通過對變頻節(jié)能技術(shù)在機電設(shè)備中的應(yīng)用研究，重點闡述下該技術(shù)在以下主要機電設(shè)備中的應(yīng)用概況。

（1）變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用。目前，采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)已從“一拖二”發(fā)展為“一拖一”取得了進一步的發(fā)展和完善，我國能量回饋型四象限運行的交流變頻調(diào)速采煤技術(shù)已相當(dāng)成熟，國產(chǎn)電牽引采煤機的變頻器電壓為380，行走功率最大可為220Kw能夠在額定轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速以和在額定轉(zhuǎn)速以上情況下實現(xiàn)恒定功率調(diào)速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。使用了回饋制動的四象限變頻器的電牽引采煤機，通過在我礦實踐應(yīng)用后可以看出，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機能夠?qū)ξ也蓞^(qū)20o～30o的大傾角工作面較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制動力矩，確保牽引速度恒定不變，且未發(fā)生機器下滑跑車現(xiàn)象。同時，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機還具有結(jié)構(gòu)簡單，方便操作，速度調(diào)節(jié)可靠等優(yōu)點，切實有效地解決了電牽引采煤機在大傾角工作面采煤的技術(shù)難點。

（2）變頻節(jié)能技術(shù)在提升機中的應(yīng)用。煤礦提升機是煤礦生產(chǎn)過程中的重要機電設(shè)備，不僅能夠降低礦工的勞動強度而且對礦工的安全生產(chǎn)也起到了有效的保障。以往提升機調(diào)速裝置的工作原理主要是在電動機轉(zhuǎn)子電路中通過利用金屬電阻來進行調(diào)速操作，但是這種方式在實踐應(yīng)用過程中存在的缺點也較大，不僅具有較大的安全隱患，且電能的消耗也非常大。通過在提升機中引用變頻節(jié)能技術(shù)

可以將交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)與變頻防爆提升機相結(jié)合，采用無速度傳感器矢量控制方式以輸入和輸出接口來遠程控制提升機操作。同時該變頻調(diào)速提升機還具有全面保護措施，如過流、過壓、欠壓及電機缺相保護等。

（3）變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶輸送機中的應(yīng)用。傳統(tǒng)帶式輸送機驅(qū)動裝置主要有以下六部分組成：電機、制動器、聯(lián)軸器、減速機、耦合器、滾筒等部件組合如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且布置寬度尺寸也相對較大，維修保養(yǎng)也較多，主要是利用液力耦合器對皮帶機實施軟啟動，長時間這樣就會使皮帶發(fā)生老化斷裂的情況。采用變頻節(jié)能技術(shù)后不僅縮小了布置空間，而且實現(xiàn)了軟啟動。在皮帶輸送機中轉(zhuǎn)入了皮帶秤動態(tài)稱重反饋控制系統(tǒng)，這樣可以使皮帶根據(jù)物料的重量多少實現(xiàn)重載加速、輕載減速以及空載停止等變速運輸，不僅節(jié)約了電能資源，而且有效提高了皮帶輸送機的工作效率。

圖1 傳統(tǒng)帶式輸送機布置圖

（4）變頻節(jié)能技術(shù)在流體負荷設(shè)備中的應(yīng)用。變頻節(jié)能技術(shù)在流體負荷設(shè)備中應(yīng)用主要是對風(fēng)機和泵的調(diào)速控制。變頻調(diào)速在風(fēng)機中的應(yīng)用為了適應(yīng)礦井的特殊工作環(huán)境，通過對風(fēng)機進行升級改造后，有效降低了以往的最低轉(zhuǎn)速，這樣改造后的風(fēng)機不僅更加適應(yīng)工作環(huán)境,而且每年也可以為企業(yè)節(jié)約不少電費支出。而變頻調(diào)速系統(tǒng)在礦區(qū)液用泵在礦區(qū)給水中的應(yīng)用也發(fā)揮了重要作用，對設(shè)備的機械沖擊大大降低，工藝系統(tǒng)的控制也更加靈活，極大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時變頻技術(shù)對抽水泵實施加減速、平滑啟停的控制，使得井下液位時刻趨于穩(wěn)定狀態(tài)，杜絕了水泵空轉(zhuǎn)和頻繁啟停的耗能。所以變頻節(jié)能技術(shù)對設(shè)備降低損耗及煤礦的安全生產(chǎn)都起到了積極的作用。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的展望

現(xiàn)階段，變頻技術(shù)在煤礦采礦行業(yè)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，隨著煤礦行業(yè)的廣泛應(yīng)用，可以看出未來發(fā)展空間巨大，采用變頻技術(shù)來提高煤礦行業(yè)的節(jié)能水平是發(fā)展的必然趨勢。我國是一個煤礦大國，因此在今后的開采過程中所應(yīng)用到的設(shè)備種類也會持續(xù)增多，因此所應(yīng)用的與機電設(shè)備相匹配的變頻技術(shù)也會更大范圍地發(fā)揮作用。目前我國礦山開采中電子技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用必定會有一個很好的發(fā)展前景。

3 結(jié)束語

變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，具有極大的市場發(fā)展前景。在當(dāng)下我國倡導(dǎo)節(jié)能化發(fā)展的今天，煤礦企業(yè)要想實現(xiàn)安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，就一定要著重研發(fā)和應(yīng)用與機電設(shè)備相匹配的變頻節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過在煤礦的實踐應(yīng)用證明，通過利用變頻節(jié)能技術(shù)不僅具有完善的變頻調(diào)節(jié)功能，而且還起到了節(jié)能減排的效果，有效推動了企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

[1]王金龍.淺談煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察,2012(10).

[2]李良仁.變頻調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2004.

[3]于淑珍.探討我國煤礦機電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013(04).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.045